Neues Tool misst gleichzeitig Plasmaquelle und Lichtfarbe, um die Produktion von Mikrochips zu verbessern

Forscher am MESA+ Institute for Nanotechnology haben ein Werkzeug entwickelt, das gleichzeitig die Größe einer Plasmaquelle und die Farbe des von ihr emittierten Lichts messen kann. „Die gleichzeitige Messung beider ermöglicht es uns, Lithografiemaschinen für kleinere, schnellere und verbesserte Chips weiter zu verbessern.“ Der Artikel wird als Empfehlung des Herausgebers hervorgehoben Optikbriefe.

Lithografiemaschinen spielen eine zentrale Rolle bei der Herstellung der Mikrochips, die für fast alle unsere elektronischen Geräte benötigt werden. Um kleinste Chips zu produzieren, benötigen diese Maschinen präzisionsgefertigte Linsen, Spiegel und Lichtquellen. „Traditionell konnten wir nur die erzeugte Lichtmenge betrachten, aber um den Chipherstellungsprozess weiter zu verbessern, wollen wir auch die Farben dieses Lichts und die Größe seiner Quelle untersuchen“, erklärt Muharrem Bayraktar, Assistenzprofessor am XUV Optics Gruppe.

Das extrem ultraviolette Licht wird von einer Plasmaquelle emittiert, die durch das Richten von Lasern auf Metalltröpfchen erzeugt wird. Mit speziellen Spiegelsätzen wird dieses Licht auf einen Siliziumwafer gerichtet, um die kleinsten Mikrochips zu erzeugen, die man sich vorstellen kann. „Wir wollen das Plasma so klein wie möglich machen. Wenn es zu groß ist, ‚verschwendet‘ man viel Licht, weil die Spiegel nicht das gesamte Licht einfangen können“, sagt Bayraktar.

Neben der Größe ist auch die abgegebene Farbe wichtig. „Das Plasma emittiert nicht nur extrem ultraviolettes Licht, sondern auch andere Farben“, sagt Bayraktar. Mit diesem neuen Tool können die Forscher gleichzeitig Größe und Farbe betrachten. Dies ermöglicht es, den Zusammenhang zwischen der Größe einer Plasmaquelle und der Farbe des von ihr emittierten Lichts zu untersuchen.

Für dieses neue Werkzeug verwendeten die Forscher eine Kombination aus konischen Zonenplatten und Transmissionsgitter. Beide wurden bei MESA+ produziert. Konische Zonenplatten sind spezielle optische Komponenten, die extremes ultraviolettes Licht manipulieren, um die Plasmaquelle präzise abzubilden. Das Transmissionsgitter zerlegt das Licht in seine einzelnen Farben und ermöglicht so eine individuelle Messung.